Cadence 仿真流程Poqi055 2002-7-10 Ｃａｄｅｎｃｅ仿真步骤开始１在Ａ
ｌｌｅｇｒｏ中准备好进行ＳＩ仿真的ＰＣＢ板图２转换ＩＢＩＳ库到ｄｍｌ格式并加载３给器件加载对应模型４定义板子的地线、电源电压５调整ＰＣＢ板叠层结构满足阻抗要求６设置仿真参数７用探针（Ｐｒｏｂｅ）指定仿真信号线８生成仿真结果报告、设定报告包括的参数９提取电路拓扑结构１０更改不同的电路条件重复仿真１１仿真结果分析１２电气约束规则的定义结束1第一章在Allegro 中准备好进行SI 仿真的PCB 板图1）在Cadence 中进行SI 分析可以通过几种方式得到结果：Allegro 的PCB 画板界面，通过处理可以直接得到结果，或者直接以.brd 存盘。使用SpecctreQuest 打开.brd，进行必要设置，通过处理直接得到结果。这实际与上述方式类似，只不过是两个独立的模块，真正的仿真软件是下面的SigXplore 程序。直接打开SigXplore 建立拓扑进行仿真。2）从PowerPCB 转换到Aleegro 格式在PowerPCb 中对已经完成的PCB 板，作如下操作：在文件菜单，选择Export 操作，出现File Export 窗口，选择ASCII 格式.asc 文件格式，并指定文件名称和路径（图1.1）。图 1.1 在PowerPCB 中输出通用ASC 格式文件图 1.2 PowerPCB 导出格式设置窗口2 点击图 1.1 的保细菌试验
布老虎丛书存按钮后出现图1.2 ASCII 输出定制窗口，在该窗口中，点击“Select All”项、在Expand Attributes 中选中Parts 和Nets 两项，尤其注意在Format 窗口只能选择PowerPCB V3.0 以下版本格式，否则Allegro 不能正确导入。3）在Aleegro 中导入.ascPCB 板图在文件菜单，选择Import 操作，出现一个下拉菜单，在下拉菜单中选择PADS 项，出现PADS IN 设置窗口（图 1.3），在该窗口中需要设置 3 个必要参数：图 1.
3 转换阿三次文件参数设置窗口i. 在的一栏那填入源asc 文件的目录ii. 在第二栏指定转换必须的pads_in.ini 文件所在目录（也可将此文件拷入工作目录中，此例）iii. 指定转换后的文件存放目录然后运行“Run”，将在指定的目录中生成转换成功的.brd 文件。注：pads_in.ini 所在目录路：…＼Psd_14.2＼Tools ＼PCB＼bin 中。4）在Allegro 文件菜单中使用打开功能将转换好的PCB 板调入Allegro 中。第二章转换IBIS 库到dml 格式并加载1）库转换操作过程打开在Allegro 菜单中选择Analyze ＼SI/EMI SIM ＼Library 选项，“Signal Analyze Library Browser”窗口，在该窗口的右下方点击“Translatr -”按钮，在出现的下拉菜单中选择“ibis2signois”项，出现“Select IBIS Source File”窗口（图2.1）.按下“打开”按钮，随后出现转换后文件存放目的设置窗口，设置后按下“保存”键，出现保存认定窗口（图 2.2）。注意：必须对此窗口默认的路径设置进行修改，否则无法生成.dml 文件。 3 图 2.1 IBIS 库转换原文件路径设置窗口原该窗口的默认设置为
投机倒把罪
“ibis2signoise inE:_ED3082559.ibs out82559.dml”，实际上ibis2signoise 是一个DOS 文件，可能在一些场合，可执行文件后面的命令参数中“in”和“out”被认为是非法字符，所以，将它修改为“ibis2signoise E:_ED3082559.ibs ”即可，它将在IBIS 文件所在目录建立同名的dml 文件。图 2.2 IBIS To dml 转换设置路径窗口（需修改）转换完成以后，会有报告文件弹出，在文件中只要没有“Error”提示，转换文件有效。2）加载转换后的dml 库在Signal Analyze Library Browser 窗口（图 2.3）加载转换后的dml 库文件。首先点击图 2.3 Signal Analyze Library Browser 窗口“Add Existing L
chunqingintibrary -”按钮，出现下来菜单，（图2.4）该菜单有四个选项：1. Local Lib: 直接指定一个确定的库文件。这些库文件在：…Psd_14.2＼share ＼pcb
＼signal ＼SignalPartLib 中。图 2.4 加载库文件的几个方法2. Local Library Path :
指定一个人目录并将目录中所有库文件调入。在…Psd_14.2＼share ＼pcb ＼signal ＼SignalPartLib 中安装时，内置有三个库文件目录（安装时没有选择附加的仿真用库）：DEFAULT_LIB、Dig_lib（内含abt、als、alvc、fttl 四个子目录）、Packages。其中als 子目录中有X4ALS 系列标注逻辑器件库，如74als162 等。3. Standard Cadence Library：在加载两个索引文件（Psd_14.2＼share＼pcb＼signal）：
cds_models.ndx 和cds_partlib.ndx，前者包括模块信息，后者包括仿真器件信息。3）加载成功以后可以点击set working 按钮，将其设置为工作库。4第三章给器件加载对应模型1 给器件加载模型在Allegro 菜单中选择Analyze ＼SI/EMI SIM ＼Model 选项，打开“Signal ModelAssignmen”窗口（图3.1）。图3.1 为器件指定模型窗口在图 3.1 中显示所有使用到的器件名称，选中一个准备设置模型的器件并点击Find 按钮，出现，ModelBrowser 窗口（图3.2）。在Model Name Pattern 窗口中填入“”号，一些模型的名称进入下面的列表框，图3.2 浏览模型窗口图3.2 创建模型窗口在列表框里点击你需要的模块后，在图3.1 中U1（和U2）的“Signal Name”列里就会出现它的模型名称。2）器件、元迷失东京影评
件的建模如果在图3.1 里准备加载的模型是无源器件或者是需要自己临时创建的模型，则点击在图 3.1 中的create model 按钮出现图3.2 创建模型窗口，对于电阻电容选择Espicemodel（选中蓝箭头所指项目）后将出现Creat ESpick Device Model 5窗口。（图 3.3）其他有源器件用IBISdevice 图 3.3 无源器件建模窗口模型，（选中红箭头所指项目）然后按提示输入value 及各管脚的功能即可，同时可以存盘生成.dat 文件，这样以后进行仿真时直接load 即可。此时这个新建的模型就出现在所选器件的“模型名称“栏中。无源器件包括电阻。电容、电感，图中的Common 项是设置该元件是否有公用（接地或电源）管脚。第四章定义板子的地线、电源电压器件仿真必须设置直流电源，否则仿真不能进行，只有定义了电压的电源和地信号，才能在拓补结构中将电源的信号模型调进来。此操作在Logic 菜单项中选择Identify Nets..选项，出现Identify DC Nets 窗口（图4.1 分别选中VCC 和GND 网络，在Voltage 栏填入5V 和OV，然后确认，完成设置。图 4.1 直流电源设置窗口调整PCB 板叠层结构满足阻抗要求该功能分别从Aleegro、SpecctraQuest 两个模块进入后进行设置。1）从Allegro 主窗口设置在Tools 菜单选择Setaup Advior 选项，出现DatBase Setup Advsor 窗口，直接按下“Next“按钮，出现新的DatBase Setup Advsor –Cross-Section 窗口，其中有个“Edit
Cross-Section”按键，按下此键进入叠层设计窗口（图5.1），在这个类似Excel 表格式地窗口里，输入需要的各种参数，在表地最后一栏直接计算出该层的阻抗值。2）从SpecctraQuest 窗口设置3）4）从SigXplore 窗口设置图5.1 叠层设置窗口62）SpecctraQuest 窗口设置直接从Setup 菜单选择Cro
ss-Section 项进入图5.1 窗口第六章设置仿真参数在正式进行仿真之前，还需要对各参数进行设置，以便使最终结果更加准确的反映设计者的要求。这个步骤可以在SpecctraQuest 模块里，也可以在Sigxplore 中完成。具体需要设置的参数根据不同仿真有不同的要求，大致如下：仿真的周期数（measurement cycle）波形取样时间（waveform resolution）时钟频率（Clock frequency）截止频率（cutoff frequency）占空比（duty cycle）仿真模式（FTS mode）偏移量（offset）驱动激励（drive excitation）固定仿真时间
桑普采暖炉（fixed duration）测量模式measurement mode1）SpecctraQuest 模块里设置仿真参数在SpecctraQuest 的菜单里选中Analyze＼SI/EMI SIM＼Prefences，出现参数设置窗口（图 6.1）图 6.1 仿真参数设置2）在SigXplore 里的选中Analyze＼Prefences 进入的参数设置窗口与图6.1 类似。7第七章用探针（Probe）指定仿真信号线 1 建立仿真信号线网表在SpecctraQuest 里的Logic 下拉菜单里，选择create list of nets出现“Creat List of Net”窗口（图7.1）。在窗口上边的Net List Name 栏中填入自己起的网络名；称，在“ Net Filter ” 栏输入“ ” 在“Available nets”列表栏中选中需要仿真的网络并将其添加到右边“Selected Nets” 栏里。然后将生成的网表文件进行保存。2 选择仿真网络选中Analyz＼SI/EMI Sim ＼Probe 命令，在弹出的signal analysis 窗口的net 一栏，敲入或者通过list of nets，将网表图7.1 建立仿真网络文件调入。这样所有的net 都出现在最左边的框里，可以选择任何一个信号线进行模拟。图7.2 图7.2 选择仿真网络第八章生成仿真结果报告、设定报告包括的参数选中要
进行模拟的信号线之后，点击图7.2 下方Reports 功能键，在弹出analysis report generator窗口里进行不同的参数条件设置，如SSN Reflection、CrossTalk 等等，参数设置完成之后，点击create report 就可以分别生成对反射，串扰，地弹等等的仿真结果报告。第九章提取电路拓扑结构（建立）1）通过在Aleegro 和SpecctraQuest 界面提取电路拓扑结构点击图7.2 中View Toplogy，假设没有任何设置错误，将直接进入拓扑界面。但一般会出现提示框（很8 难严格设置提取拓扑的每一个参数），告知不能进行提取，要你选择是否进入修订程序“Yes”，如果选择“No”程序将忽略一些错误直接进入拓扑界面（SigXploer 图8.1）。如果选择“Yes”，则依次进入下面的修正程序：进入Database Setup Advisor 进行“Cross-Setion 叠层”修正进入Database Setup Advisor 进行“Identify DC Nets 电源”修正进入Database Setup Advisor 进行“Device Setup 器件”修正进入Database Setup Advisor 进行“SI Model Asingment 模型定义”修正进入Database Setup Advisor 进行“Si Audit 审核”程序按下“Finish”完成全部校验过程。图8.1 SigXplore 中的拓扑结构（左边是驱动、中间是传输线、右边是接收）1.1 图8.1 窗口对应的功能“标签”（底部）叠层参数图8.1 拓扑结构窗口中参数选项1.1.1 Parameters 参数选项9 在这个理表里可以进行参数的修改，每当选中一个欲修改的项目，在该项目栏右边会出现“ ”标记，点击它时将出现对应的编辑窗口。例如：修改电介质常数（蓝箭头所指），首先选中此此项，再点击该项被选中出现的“ “ ” 按钮，出现两个与该参数相关的窗口：Set Parameter d1Constant” （图8.2）在Value 窗口直接输入修改数值。另一个是与介电常数密切相关的传输线结构。图8.2 修正介电常数图8.3 与介电常数相关的传输线特性设置窗口1.1.2 Meeasurements 选项选项可以选择Reflection、Cros
stalk 和EMI 分别进行仿真，其中Custom 是用作IC 晶圆（Die）的仿真的。在Results 里可以看到数据结果列表。图8.4 在Sigxploer 中添加结构体102 直接在SigXploer 中建立拓扑结构1.2.1 釉乜?在SigXploer 的Analyze 的Liberary 中加载库文件（类似图 2.3）1.2.2 构造拓扑图1.2.2.1 放置传输线在Edit 菜单选择Add Part（或者工具按钮）打开Model Browser 窗口来选择准备假如拓扑图的结构体。比如在图8.5 中选择的是传输类型，则所有传输线的模型列表出现，如果选择MicroStrip_1 模型，此时在Sigxplore 的主窗口，就有MicroStrip_1 图形在随光标
移动，选定位置点击放置图8.4。图8.5 设置拓扑结构体类型1.2.2.2 放置器件（驱动和接收）在图8.5 的Model Type Filter 里选择IbisDevice 类模型，（此例在库加载过程中只加了一个IBIS模型），所以出现的Browser 窗口里只有一个库（图8.6）。图8.6 IBIS 器件结构体设置双击“PowerPC_8245_35……”项出现图8.7 的8245 器件管脚列表，在此表中选择需仿真的管脚，同放置传输线的方法一样，放置结构体（注意：必须至少有驱动、传输线、接收三部分）。11 图8.7 设置有源器件8245 的C1 管脚未驱动结构体1.2.2.3 仿真无源器件（电阻等）图8.9 选择“GenericElement”设置其它无源器件用同样的方法将电阻等无源器件假如到结构中。1.2.2.4 连接结构体用鼠标在结构体的端点（焊盘处），拖曳进行画线，完成仿真拓扑图。（图8.10）图8.10 最后完成的拓扑结构图1.2.2.5 设置驱动源波形点击结构体中驱动结构模块（点击模块上方曜⑽淖郑 焐 反Γ 鱿旨だ 柚么翱冢 谡饫锝?12行驱动波形的设置。第十章仿真以及更改不同的电路条件重复仿真点击图8.10 箭头之处可进入
相应的参数编辑窗口（红箭头是设置驱动波形的地方），通过修改结构体参数，可进行重复仿真、分析。运行Analyze 中Simulate 进行仿真（或者使用图标）结果如下图：图10.1 仿真结果图形第十一章仿真结果分析仿真结果在图8.10 下面的信息窗口显示出来如上图图11.1 仿真结果显示SIM ID模拟的次数Noise Margin噪声裕量diver驱动端overshoothigh上过冲receiver 接收端overshootlow下过冲cycle仿真的周期PropDelay传输延迟，驱动端到接收端FTS MODE（仿真模式）switch delay开关延迟monotonic（单调性）settle delay（建立时间）可以对照信号波形图一起进行分析，一般要求噪声裕量足够大，上冲和下冲不要超过规定电压，没有明显的振铃现象，波形没有严重失真等等，但对于不同的电路，有时对于传输延迟时间的长短，或者上升时间的快慢有特别的要求，这也是具体进行仿真分析时要注意的地方。13第十二章电气约束规则的定义经过仿真，基本可以出最佳的阻抗匹配及布线长度的要求。此时，我们可以产生电气规则，以约束下一步的布局布线。其大致的操作是：在Sigxplore 的set 下拉菜单下选择constraints。然后即可根据需要定义各项规则，并可在Existing Rules 窗口里确认规则是否成功加入。规则定义完成之后，需点击update SQ 快捷键将规则反馈到SpecctrQuest。14
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